结构体与共用体

结构体与共用体演示文稿1目前一页\总数三十八页\编于十七点（优选）结构体与共用体2目前二页\总数三十八页\编于十七点从基本数据类型到抽象数据类型二进制数在早期的机器指令及汇编语言中，数据对象均用二进制数表示，没有类型的概念基本数据类型在高级语言中引入了基本数据类型：整型、实型、字符型等基本数据类型不能方便的解决所有问题，有些语言（如PL/1）中试图规定较多的类型，如数组、树、栈等，但实践证明不是个好办法用户自己构造数据类型-复合数据类型表示复杂的数据对象，典型的代表就是“结构体”，数组、指针也可算作此类抽象数据类型（AbstractDataType，简称ADT）在复合数据类型基础上增加了对数据的操作类——跨时代的进步例如汽车就是一种ADT目前三页\总数三十八页\编于十七点思考一个问题在程序里表示一个人（姓名、年龄、性别、……），怎么表示？想表示多个人呢？如何用计算机程序实现下述表格的管理？表8-1某学校学生成绩管理表学号姓名性别入学时间计算机原理英语数学音乐1令狐冲男1999908372822林平之男1999789288783岳灵珊女1999897298664任莹莹女1999789587905……6……目前四页\总数三十八页\编于十七点数组的解决方法int studentId[30];/*最多可以管理30个学生,每个学生的学号用数组的下标表示*/char studentName[10][30]; char studentSex[2][30]; int timeOfEnter[30];/*入学时间用int表示*/int scoreComputer[30];/*计算机原理课的成绩*/int scoreEnglish[30];/*英语课的成绩*/ int scoreMath[30]; /*数学课的成绩*/int scoreMusic[30]; /*音乐课的成绩*/目前五页\总数三十八页\编于十七点数组的解决方法intstudentId[30]={1,2,3,4,5,6};char studentName[10][30]={{"令狐冲"},{"林平之"},{"岳灵珊"},{"任莹莹"}};char studentSex[2][30]={{"男"},{"男"},{"女"},{"女"}};int timeOfEnter[30]={1999,1999,1999,1999};int scoreComputer[30]={90,78,89,78};int scoreEnglish[30]={83,92,72,95};int scoreMath[30]={72,88,98,87};int scoreMusic[30]={82,78,66,90};目前六页\总数三十八页\编于十七点数组的解决方法数据的内存管理方式90788978……83927295……72889887……82786690……1234……令狐冲林平之岳灵珊任莹莹……男男女女……1999199919991999……目前七页\总数三十八页\编于十七点数组的解决方法分配内存不集中，寻址效率不高对数组进行赋初值时，容易发生错位结构显得比较零散，不容易管理目前八页\总数三十八页\编于十七点希望的内存分配图

1令狐冲男1999908372822林平之男1999789288783岳灵珊女1999897298664任莹莹女199978958790目前九页\总数三十八页\编于十七点结构体的解决方法structSTUDENT

{

intstudentID;/*每个学生的序号*/

charstudentName[10];/*每个学生的姓名*/ charstudentSex[4];/*每个学生的性别*/ int timeOfEnter;/*每个学生的入学时间*/ int scoreComputer;/*每个学生的计算机原理成绩*/ int scoreEnglish;/*每个学生的英语成绩*/ int scoreMath; /*每个学生的数学成绩*/ int scoreMusic;/*每个学生的音乐成绩*/

};struct

STUDENT是一个类型struct

STUDENT

students[4];students[0].studentName

students[0].Sex它们都是变量，一般称为结构的成员变量目前十页\总数三十八页\编于十七点用户自定义的数据类型结构体：把关系紧密且逻辑相关的多种不同类型的变量组织到统一的名字之下，也称复合数据类型这种类型的变量占用相邻的一段内存单元共用体：把情形互斥但又逻辑相关的多种不同类型的变量组织在一起这种类型的变量占用同一段内存单元，因此每一时刻只有一个数据起作用目前十一页\总数三十八页\编于十七点10010LiFunM1887.5Beijingnumnamesexagescoreaddrstructstudent{

intnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;

charaddr[30];};structuredefinition形成一个样板，用于生成结构体变量。一般形式：struct

结构体名{

类型关键字成员名1；

类型关键字成员名2…...

类型关键字成员名n};构成结构体的变量称为结构体的成员（member），也称元素（element）或域（filed）结构体的定义只定义了数据的形式，即声明了一种复杂的数据类型，并未生成任何变量。结构体的定义目前十二页\总数三十八页\编于十七点先定义结构体类型再定义变量名在定义类型的同时定义变量直接定义结构体变量（不出现结构体名）structstudentstudent1,student2;structstudent{

intnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;

charaddr[30];}student1,student2;struct

{intnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;

charaddr[30];}student1,student2;结构体变量的定义目前十三页\总数三十八页\编于十七点结构体变量的定义用typedef为已存在的类型定义新名字struct

student{

intnum;

charname[20];

charsex;

intage;

floatscore;

charaddr[30];};typedef

structstudent

STUD;STUDstudent1,student2;用STUD代替struct

student类型；目前十四页\总数三十八页\编于十七点结构体定义可以嵌套struct

date{

intmonth;

intday;

intyear;};typedefstruct

date

DATE;struct

student{

intnum;

charname[20];

charsex;

intage;

DATEbirthday;

charaddr[30];}student1,student2;numnamesexagebirthdayaddrmonthdayyearstructstudent占用内存字节数=?double占用内存字节数=8结构体变量的定义目前十五页\总数三十八页\编于十七点结构（Structure）的内存占用一个结构变量的成员变量在内存中是相邻的整个结构变量的将占用多少内存呢？是所有成员变量的内存总和吗？事实上，所有数据类型在内存中都是从偶数地址开始存放的，且结构所占的实际空间一般是按照机器字长对齐的不同的编译器、不同的平台，对齐方式会有变化，不过一般的编译器都可以设定按照多大对齐我们可以用sizeof来获得结构的大小m1m2charm3intcharm1m2charm3intchar目前十六页\总数三十八页\编于十七点结构体指针structpoint

{

intx;

inty;

};structpointpt;/*定义结构体变量*/structpoint*ppt;/*定义结构体指针*/

ppt=&pt;怎样通过pt访问pt的成员？pt.x=0;/*成员运算符*/

怎样通过ppt访问pt的成员？(*ppt).x=0;ppt->x=0; /*指向运算符*/第二种更常用xypptpt目前十七页\总数三十八页\编于十七点定义:structSTUDENT{

int studentID;

char studentName[10];

char studentSex[4];

structdatetimeOfEnter;

int scoreComputer;

int scoreEnglish;

int scoreMath;

int scoreMusic;};

structSTUDENTstu[30];

结构体数组学号姓名性别入学时间计算机原理年月日英语数学音乐目前十八页\总数三十八页\编于十七点structSTUDENT{

int studentID;

char studentName[10];

char studentSex[4];

struct datetimeOfEnter;

int scoreComputer;

int scoreEnglish;

int scoreMath;

int scoreMusic;};

structSTUDENTstu[30]={{1,"令狐冲","男",{1999,12,20},90,83,72,82},{2,"林平之","男",{1999,07,06},78,92,88,78},{3,"岳灵珊","女",{1999,07,06},89,72,98,66},{4,"任莹莹","女",{1999,07,06},78,95,87,90}};初始化结构体数组目前十九页\总数三十八页\编于十七点结构体数组的指针structSTUDENT*pt;pt=stu;…2…3…4…1stu[0]stu[1]stu[2]ptpt++stu[3]目前二十页\总数三十八页\编于十七点for(pt=stu;pt<stu+30;pt++){ sum[0]=sum[0]+pt->scoreComputer; sum[1]=sum[1]+pt->scoreEnglish; sum[2]=sum[2]+pt->scoreMath; sum[3]=sum[3]+pt->scoreMusic; }for(i=0;i<4;i++){ average[i]=sum[i]/4;

printf("%20s:%4.2f\n",name[i],*(average+i)); }例8.2:利用指向结构体数组的指针计算学生各科的平均成绩

学号姓名性别入学时间计算机原理年月日英语数学音乐目前二十一页\总数三十八页\编于十七点例8.2main(){

structSTUDENT*pt;

floatsum[4]={0.0},average[4]={0.0};

int i;

char

*name[]={"scoreofComputer","scoreofEnglish", "scoreofMath","scoreofMusic"}; pt=stu;/*pt指向结构体数组的第一个元素*/

for(pt=stu;pt<stu+30;pt++) { sum[0]=sum[0]+pt->scoreComputer; sum[1]=sum[1]+pt->scoreEnglish; sum[2]=sum[2]+pt->scoreMath; sum[3]=sum[3]+pt->scoreMusic; }

for(i=0;i<4;i++) { average[i]=sum[i]/4;

printf("%20s:%4.2f\n",name[i],*(average+i)); }}目前二十二页\总数三十八页\编于十七点例8.1:洗牌和发牌模拟一付扑克有52张牌，分为4种花色(Suit)：黑桃(Spades)、红桃(Hearts)、草花(Clubs)、方块(Diamonds)每种花色有13张牌面(Face)：A，2，3，4，5，6，7，8，9，10，Jack，Queen，King设计一个结构体表示一张牌，由两个成分组成：花色、牌面：structCARD{

char suit[10];

char face[10];};

struct

CARDcard[52];/*顺序存放扑克牌*/int

result[52]; /*存放洗牌发牌结果*/char*suit[]={"Spades","Hearts","Clubs","Diamonds"};

char*face[]={"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","jack","Queen","King"};

目前二十三页\总数三十八页\编于十七点例8.1:洗牌和发牌模拟发牌过程将52张牌按照随机的顺序存放算法步骤：产生0~51的随机数，将其放于result[i]内。i=i+1如果i<=51，则重复第2步，否则，结束循环输出结果存在一个致命的问题：在重复第2步时，产生的随机数可能与以前产生的随机数相同，相同意味着52张牌中出现2张以上相同的牌目前二十四页\总数三十八页\编于十七点例8.1:洗牌和发牌模拟解决方法增加一步，判断新产生的随机数以前是否出现过如果出现过，则放弃；如果以前未出现过，则保留算法步骤：产生0~51的随机数m，将其放于result[i]内。判断result[i]在以前(result[0]~result[i-1])是否出现过。如果出现过，则回到第2步；如果没出现过，则i=i+1如果i<=51，则重复第2~3步，否则，结束循环输出结果目前二十五页\总数三十八页\编于十七点例8.1:洗牌和发牌模拟算法缺陷:随着随机数数量的增加，新的随机数与已经产生的随机数相同的可能性越来越大，有可能出现算法延迟问题高效算法将按照花色与牌面的顺序存放的牌（card[i]）随机打乱每次循环，程序选择一个0~51的随机数j，然后将数组中当前的CARD结构card[i]与随机选出的j所在的数组元素card[j]结构进行交换目前二十六页\总数三十八页\编于十七点例8.1:洗牌和发牌模拟（P313）用结构体数组做函数参数/* 函数功能：将52张牌按黑桃、红桃、草花、方块花色顺序，面值按A~K的顺序排列 函数参数：结构体数组wCard[]，表示不同花色和面值的52张牌

指针变量wFace，表示指向面值字符串数组face[]的指针

指针变量wSuit，表示指向花色字符串数组suit[]的指针

函数返回值：无*/voidFillCard(structCARDwCard[],char*wFace[],char*wSuit[]){

int i;

for(i=0;i<52;i++) {

strcpy(wCard[i].suit,wSuit[i/13]);

strcpy(wCard[i].face,wFace[i%13]); }}目前二十七页\总数三十八页\编于十七点用结构体指针做函数参数/* 函数功能：将52张牌的顺序打乱， 函数参数：结构体数组变量wCard[]，表示52张牌 函数返回值：无*/voidShuffle(structCARD*wCard){

inti,j;

structcardtemp;

for(i=0;i<52;i++) { j=rand()%52;/*j=random(52);TC的库函数*/ temp=wCard[i]; wCard[i]=wCard[j]; wCard[j]=temp; /*洗牌过程*/ }}例8.1:洗牌和发牌模拟（P313）目前二十八页\总数三十八页\编于十七点用结构体指针做函数参数/*函数功能：输出发牌结果 函数参数：结构体数组变量wCard[]，表示有52张牌 函数返回值：无*/voidDeal(structCARD*wCard){

inti;

for(i=0;i<52;i++) /*输出发牌结果*/

printf("%10s%10s\n",wCard[i].suit,wCard[i].face);}例8.1:洗牌和发牌模拟（P313）目前二十九页\总数三十八页\编于十七点结构体与函数向函数传递结构体的单个成员单向值传递，函数内对结构内容的修改不影响原结构向函数传递结构体的完整结构单向值传递，函数内对结构内容的修改不影响原结构，开销大向函数传递结构体的首地址用结构体数组或者结构体指针做函数参数除提高效率外，还可以修改结构体指针所指向的结构体的内容目前三十页\总数三十八页\编于十七点思考下面的结构什么意思？

structtemp

{

intdata;

structtemppt;

}TC下的错误提示：Undefinedstructure‘temp’StructuresizetoolargeVC下的错误提示：‘pt’usesundefinedstruct‘temp’下面的的呢？

structtemp

{

intdata;

structtemp*pt;

}目前三十一页\总数三十八页\编于十七点动态数据结构结构体声明时不能包含自我，但可以包含指向本结构体类型的指针变量链表（Linkedtable）structLink{

intdata;

structLink*next;}datanextheaddatanextdatanextdataNULL图8-9链表原理图目前三十二页\总数三十八页\编于十七点位字段想表达人的姓名、出生年、月、日，都定义什么类型的成员变量？structperson

{

charname[12];

intyear;

charmonth;

charday;

};这样有很多的空间浪费，比如month只可能取值1-12，4bits